Диагностика газового тракта центробежного нагнетателя природного газа с приводом от свободной турбины

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2026. Том 12. № 2 (46)

Название: 
Диагностика газового тракта центробежного нагнетателя природного газа с приводом от свободной турбины


Для цитирования: Иноземцев Д. А., Бунякин А. В., Дунаев В. И. 2026. Диагностика газового тракта центробежного нагнетателя природного газа с приводом от свободной турбины // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 12. № 2 (46). С. 105–116. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2026-12-2-105-116

Об авторах:

Иноземцев Дмитрий Александрович, старший преподаватель кафедры газонефтетранспортных систем и оборудования нефтяной и газовой промышленности, Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия; d.a.inozemtsev@mail.ru , https://orcid.org/0000-0002-3855-3204

Бунякин Алексей Вадимович, кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра нефтегазового дела, Майкопский государственный технологический университет, филиал в п. Яблоновский, Республика Адыгея, Россия

alex.bunyakin@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-1849-1667


Дунаев Владислав Игоревич, доктор физико-математических наук, профессор, кафедра газонефтетранспортных систем и оборудования нефтяной и газовой промышленности, Институт нефти, газа и энергетики, Кубанский государственный технологический университет, Краснодар, Россия; dunayev1964@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-4166-6808

Аннотация:

Газогенератор и центробежный нагнетатель с приводом от свободной турбины представляет собой кинематически незамкнутую механическую систему. Сам газогенератор является кинематически замкнутой системой, поскольку компрессор и турбина находятся на одном валу, но его связь с нагнетателем только лишь газодинамическая. Это определяет специфику математической модели данного агрегата, позволяющую проводить его диагностику методами неразрушающего контроля, в частности вычисление мощности привода нагнетателя возможно только с помощью измерения частот вращения газогенератора и свободной турбины отдельно и одновременно. Целью представленной работы является построение зависимости мощности от этих частот на основе обработки экспериментальных данных из паспорта, представленного заводом изготовителем. Эта зависимость позволяет вывести безразмерный диагностический параметр, имеющий физический смысл, аналогичный КПД нагнетателя, а отклонение его значения от того, что характеризует нормальный (штатный) режим работы агрегата, является признаком развития внештатной ситуации.

Список литературы:

Аверьянов А. Б. 2006. Совершенствование методов параметрической диагностики компрессора высокого давления // Научный вестник МГТУ ГА. № 109. С. 85–89. EDN KPHFGL.

Багерман А. З., Конопатова А. В., Леонова И. П., Шитков В. Н. 2015. От параметрической диагностики до прогнозирования жизненного цикла газотурбинного двигателя // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А. Н. Крылова. № 89 (373). С. 81–84. EDN JRZVWA.

Бунякин А. В., Торбеев С. А. 2006. Диагностика проточной части авиационных газотурбинных двигателей на примере ТРДД Д-36 // Научный вестник МГТУ ГА. № 109.
С. 30–37.

Галиуллин З. Т., Леонтьев Е. В. 1991. Интенсификация магистрального транспорта газа. М.: Недра. 271 с.

Гилязиев М. Г., Васильев Э. Р. 2018. Параметрическая диагностика газоперекачивающих агрегатов ГПА-Ц-25 НК-РС // Новые направления инновационной деятельности на предприятиях газовой промышленности: сборник докладов расширенного совещания Научно-технического совета и Совета молодых ученых и специалистов ООО «Газпром трансгаз Казань». Казань: ООО «КОНВЕРТ». С. 30–38. – EDN YRPIIX.

Двигатель НК-12СТ: инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию. Куйбышев: Изд. Куйбышевского обкома КПСС, 1984. — 323 с. + [1] отд. л. схем.

Заславский Е. А., Блинов В. Л. 2018. Параметрическая диагностика и оценка технического состояния газотурбинных газоперекачивающих агрегатов // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Атомная энергетика: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти проф. Данилова Н. И. (1945–2015) — Даниловских чтений, Екатеринбург, 10–14 декабря 2018 г. Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина. С. 203–206. EDN CFYBKM.

Иванов Э. С. 2012. Особенности моделирования режимов работы газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистрального транспорта газа в современных условиях эксплуатации // Нефтегазовое дело. № 5. С. 99–123. EDN RLOAKH.

Иноземцев Д. А., Бунякин А. В., Дунаев В. И. 2025. Моделирование течения в тракте газотурбинного двигателя для диагностирования его техниче­ского состояния // Вестник Тюменского государственного университета. Фи­зико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 11. № 3 (43). С. 130–146. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2025-11-3-130-146

Кампсти Н. 2000. Аэродинамика компрессоров / пер. с англ. М.: Мир. 688 с.

Кривошеев И. А., Рожков К. Е., Симонов Н. Б. 2017. Применение метода параметрической диагностики с использованием комплексных показателей для оценки состояния газотурбинного привода в составе газоперекачивающего агрегата // Bестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. № 3 (50). С. 46–57.

Лефевр А. 1986. Процессы в камерах сгорания ГТД / пер. с англ. М.: Мир. 566 с.

Перевощиков С. И. 2014. Диагностика газотурбинных двигателей по их эффективной мощности // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. № 3. С. 112–121.

Перевощиков С. И. 2019. Анализ методик параметрической диагностики технического состояния газотурбинных установок // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. № 1. С. 101–112.

Прохоров Ю. В. (глав. ред.). 1988. Математический энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия. 847 с.

Раэриндзатуву Ж. С., Гишваров А. С. 2017. Параметрическая диагностика одновального ГТД на основе нейросетевого моделирования рабочих процессов // Вестник
УГАТУ. № 4 (78). С. 86–96.

Смирнов Е. А., Толстихин Ю. Ю., Блинов Ф. В., Шишов А. В. 2018. Решение актуальных задач параметрической диагностики газоперекачивающих агрегатов ГТК-25ИР // Газовая промышленность. № 2 (764). С. 62–65. EDN YPOSAW.

Стельмах М. В., Кривошеев И. А., Горюнов И. М. 2015. Совершенствование методов технической диагностики газоперекачивающих агрегатов с авиационным газотурбинным приводом АЛ-31СТ(Н) // Современные проблемы науки и образования. № 1-1. С. 333. EDN VIDYBR.

Струговец С. А., Кривошеев И. А., Галиулин Р. М., Камаева Р. Ф., Рожков К. Е. 2010. Разработка метода параметрической диагностики технического состояния ГТД на основе анализа эрозии лопаток и закономерностей протекания характеристик компрессора // Вестник УГАТУ. № 4 (39). С. 3–10.

Чекардовский С. М., Демура М. Н. 2013. Параметрическая диагностика газоперекачивающего агрегата // Нефть и газ Западной Сибири: материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию Тюменского индустриального института, Тюмень, 17 октября 2013 г. / отв. ред. О. А. Новоселов. Тюмень: Тюменский государственный нефтегазовый университет. Том 1. С. 117–120. EDN SYVJUH.

Чичугин В. А., Носков С. В. 2011. Методика оперативной параметрической диагностики газоперекачивающего агрегата при эксплуатации. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. № 5 (89). С. 62–70. EDN OQPKYF.